具体描述
《从数学观点看物理世界：基本粒子与统一场理论》主要系统介绍由作者和汪守宏教授合作建立的关于基本粒子的弱子模型与耦合四种相互作用的统一场理论.这些物理结果是建立在这二人新发展的张量场正交分解、散度约束变分学以及统一场几何学理论的基础之上的.整个工作的特点是物理与数学高度统一、内在逻辑协调一致、结果简单明了.特别是，根据新的数学理论提出两个物理基本原理PID和PRI.由这两个原理可导出统一场方程，并在这个模型框架下推出大量与自然现象相吻合的物理结论。
作者简介
目录信息
1.1 物理学的观念与方法
1.1.1 基本精神
1.1.2 普适性的原理
1.1.3 对称性的意义与作用
1.1.4 表象理论与第一原理理论
1.2 对称性与变换群表示的张量
1.2.1 张量与对称性的关系
1.2.2 作用量的不变性
1.2.3 物理方程的协变性
1.2.4 Lorentz不变性原理
1.2.5 相对论作用量与动质能三角公式
1.3 相互作用经典理论
1.3.1 概况性介绍
1.3.2 引力场的广义相对论
1.3.3 电磁场Maxwell方程
1.3.4 强相互作用
1.3.5 弱相互作用
1.3.6 统一场理论介绍
1.4 量子物理基本知识
1.4.1 微观粒子的量子化
1.4.2 量子力学规则与原理
1.4.3 Bose子场的Klein-Gordon方程
1.4.4 Fermi子场的Dirac方程
1.4.5 Dirac旋量场与物质流
1.4.6 角动量规则
1.5 总结与评注
第2章 基本粒子物理
2.1 微观粒子的主要特征
2.1.1 粒子的类型
2.1.2 粒子与反粒子
2.1.3 微观运动的主要形式——衰变、散射与辐射
2.1.4 表征粒子身份的量子数
2.1.5 相互作用中的守恒律
2.1.6 粒子表
2.2 轻子的性质
2.2.1 轻子的衰变与轻子数守恒
2.2.2 带电轻子的反常磁矩
2.2.3 中微子及其振荡性质
2.2.4 轨道量子数及宇称
2.2.5 宇称守恒性在弱作用中的破坏
2.3 强子及其性质
2.3.1 强子的衰变与重子数守恒
2.3.2 核子与强子的同位旋
2.3.3 同位旋的用法
2.3.4 奇异数、超荷与Gell-Mann-Nishijima关系式
2.3.5 强子的量子数表
2.4 强子结构的夸克模型
2.4.1 强子分类的Gell-Mann-Neeman八重道
2.4.2 SU（N）群表示
2.4.3 SU（N）不可约表示的物理解释与Young图计算
2.4.4 Sakata的SU（3）方案
2.4.5 Gell-Mann-Zweig夸克模型
2.5 基本粒子的弱子模型
2.5.1 衰变意味着内部结构
2.5.2 基本粒子的理论基础
2.5.3 强作用势与弱作用势
2.5.4 弱子及其量子数
2.5.5 复合粒子的弱子构成
2.5.6 弱子禁闭与质量生成
2.5.7 关于弱子的量子规则
2.6 衰变机制
2.6.1 弱子交换
2.6.2 守恒律
2.6.3 衰变与散射的类型
2.6.4 复合粒子的衰变与散射
2.6.5 电子结构与韧致辐射机制
2.7 总结与评注
2.7.1 粒子物理基本问题及其解释
2.7.2 各章节的评注
第3章 规范理论与标准模型
3.1 Yang-Mills规范理论
3.1.1 电磁场的规范不变性
3.1.2 SU（N）的生成元表示
3.1.3 Yang-Mills作用量
3.1.4 规范不变性原理
3.2 弱作用衰变的跃迁概率
3.2.1 β衰变的Fermi理论
3.2.2 V-A理论
3.2.3 中间矢量Bose子理论与弱流的物理解释
3.2.4 Cabibo角
3.2.5 夸克弱流的CKM矩阵
3.3 GWS电弱理论
3.3.1 Glashow的U（1）×SU（2）方案
3.3.2 质量产生的Higgs机制
3.3.3 Weinberg-Salam作用量
3.3.4 U（1）×SU（2）电弱理论的场方程
3.3.5 物理结论与实验检验
3.3.6 存在的问题
3.4 量子色动力学（QCD）
3.4.1 色量子数与QCD作用量
3.4.2 胶子及其性质
3，4.3 夸克禁闭与渐近自由
3.4.4 色的数学理论——色代数
3.4.5 w*-色代数
3.4.6 亚原子的媒介子云结构
3.5 总结与评注
第4章 统一场几何学
4.1 几何概念的物理诠释
4.1.1 反映空间弯曲状态的量——Riemann度量
4.1.2 物理场与向量丛
4.1.3 向量丛的张量积
4.1.4 丛空间的线性变换
4.1.5 向量丛上的协变导数与联络
4.2 Riemann流形上张量场的正交分解
4.2.1 概况性介绍
4.2.2 张量场的内积空间一
4.2.3 梯度与散度算子及其相关性质
4.2.4 流形上的分析基础知识
4.2.5 张量场的正交分解定理
4.2.6 正交分解的唯一性问题
4.2.7 一般Minkowski流形上的正交分解
4.3 能量动量守恒约束变分学
4.3.1 经典变分原理
4.3.2 Yang-Mills泛函的变分导算子
4.3.3 Einstein-Hilbert泛函的变分导算子
4.3.4 零散度约束下的变分
4.3.5 标量势定理
4.4 SU（N）上的张量与Riemann度量
4.4.1 引言
4.4.2 SU（N）的流形结构
4.4.3 SU（N）张量
4.4.4 在SU（N）上的自然Riemann度量
4.4.5 规范理论的表示不变性
4.5 对称原理支配的几何
4.5.1 对称性决定几何结构的观点
4.5.2 两个物理基本原理PID和PRI
4.5.3 广义相对性原理支配的Riemann流形
4.5.4 规范不变性与复向量丛结构
4.5.5 PID与PRI的统一场几何
4.6 总结与评注
第5章 相互作用的统一场理论
5.1 PID的物理支持
5.1.1 暗物质与暗能量现象
5.1.2 引力场方程的适定性问题
5.1.3 自发对称破缺机制与Higgs粒子
5.1.4 Ginzburg-Landau超导理论
5.2 统一场模型
5.2.1 PID与PRI统一场模型
5.2.2 耦合参数及物理量纲
5.2.3 统一场方程的标准形式
5.2.4 PRI产生的强和弱作用势
5.3 相互作用的对偶性与退耦
5.3.1 对偶性
5.3.2 引力场与暗物质暗能量
5.3.3 PID量子电动力学理论
5.3.4 强相互作用模型
5.3.5 弱相互作用模型
5.4 强相互作用势
5.4.1 夸克的强作用势
5.4.2 强作用势的分层公式
5.4.3 夸克禁闭与渐近自由
5.4.4 Yukawa核子力与强作用力短程性
5.5 弱相互作用理论
5.5.1 弱作用势方程
5.5.2 弱作用力的分层公式
5.5.3 PID的对称破缺机制
5.5.4 与传统弱作用衰变跃迁理论的一致性
5.6 粒子能级的数学理论
5.6.1 亚原子粒子能级方案
5.6.2 椭圆算子的负特征值
5.6.3 负特征值数估计公式
5.6.4 Weyl算子的谱
5.7 亚原子粒子的能级
5.7.1 亚原子粒子的构成与束缚能
5.7.2 质量粒子的谱方程
5.7.3 无质量粒子谱方程
5.7.4 带电轻子与夸克能级
5.7.5 强子的能级
5.7.6 媒介子能级
5.7.7 微观粒子能量分布的有限分立性
5.8 总结与评注
参考文献
索引
· · · · · · (收起)
读后感
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用户评价
这本书的叙事节奏相当引人入胜，作者似乎有一种魔力，能将那些看似高深莫测的物理学概念，用一种近乎散文诗般的笔触娓娓道来。我特别欣赏它在探讨**量子力学的基本假设**时所展现出的那种哲学思辨的深度。它并没有仅仅停留在公式的堆砌上，而是深入挖掘了概率、测量以及观测者在构建实在中所扮演的角色。读到关于**波函数坍缩**的讨论时，我仿佛置身于一个思想的迷宫，作者巧妙地引导我们去思考，究竟什么是“真实”？这种对物理学核心哲学问题的反复叩问，让这本书的阅读体验远远超越了一般的科普读物，更像是一次智力上的朝圣。特别是其中对**不确定性原理**的解读，它不仅仅是关于测量精度的限制，更是一种关于自然界内在边界的深刻揭示，让我对微观世界的理解有了一种全新的、更加谦卑的敬畏感。整本书在结构上错落有致，从宏观的背景铺陈到微观的细致入微，过渡自然流畅，显示出作者极强的驾驭复杂信息的能力。
评分这本书在讨论**场论的演化和概念的统一**方面，展现了一种令人振奋的**历史叙事感**。它仿佛带领我们进行了一次穿越时空的旅行，从牛顿的经典力学到爱因斯坦的广义相对论，再到量子场论的兴起，每一步的逻辑推演都清晰可见。我尤其欣赏作者在描述**规范场理论**的引入时，那种对对称性破缺的细腻描绘。这种描述避免了枯燥的教科书腔调，而是将其塑造成一场科学思想的“革命”。每一次理论的飞跃，都被放置在当时实验和哲学背景下进行审视，使得读者能够深刻体会到科学进步的艰辛与不易。这种**历史的纵深感**，让读者不仅理解了理论本身，更理解了理论诞生的土壤和背景。对于那些对物理史感兴趣的读者来说，这本书提供了远超标准物理史的洞察力，因为它直接将历史演变与核心数学结构紧密地绑定在一起，形成了一种**动态的理解**。
评分这本书的**图文排版和整体设计**也值得称赞，它为这种高密度的信息提供了极佳的阅读体验。那些精心挑选的**数学插图和概念示意图**，不仅仅是装饰品，它们是理解抽象概念的视觉拐杖。例如，在解释**拓扑结构**如何影响粒子性质时，那些三维模型的二维投影，能够瞬间点亮读者的思维。排版风格沉稳而不失现代感，大段的文字论述之间穿插着适度的留白和关键概念的**加粗强调**，使得即使在处理复杂推导时，读者的注意力也能被有效地引导，避免了阅读疲劳。这种对细节的关注，体现了编者对读者的尊重，确保了这种深度主题的学习过程是高效且愉悦的。总的来说，它在**形式与内容**的完美结合上，达到了一个很高的水准。
评分我不得不说，这本书的**数学框架构建**部分极其扎实，但又非常注重对非专业读者的友好性。作者似乎深谙“授人以渔”的道理，他没有直接把读者扔进高等微积分的海洋里，而是选择了一种循序渐进的路径，将必要的数学工具——比如**群论**在对称性分析中的应用——巧妙地融入到物理概念的解释之中。这种处理方式极大地降低了理解门槛，使得读者在学习物理直觉的同时，也能对背后的数学结构有一个清晰的认识。例如，在解析**拉格朗日量与哈密顿量**的转换时，作者用极为简洁的语言勾勒出了**变分原理**的精髓，这种对基础原理的回归和强调，是许多浮于表面的科普书所欠缺的。它成功地搭建了一座桥梁，让那些曾经因为对数学望而却步的读者，能够有信心去触碰物理学的核心逻辑。这本书的价值在于，它不仅告诉你“是什么”，更重要的是，它细致地展示了“**为什么**必须是这样”的内在必然性。
评分我发现这本书的**批判性思维的培养**是其最宝贵的特质之一。作者并没有把现有的物理学理论奉为圭臬，而是毫不避讳地指出了当前模型——比如**标准模型**——在解释引力或暗物质问题时所遭遇的“**理论瓶颈**”。书中对**量子引力**难题的探讨，尤其富有启发性。它没有急于给出任何一个看似完美的解决方案，而是将我们引向**弦理论**和**圈量子引力**等前沿领域，并以一种**审慎的乐观**态度，剖析了这些模型所依赖的基本假设的强度与脆弱性。这种对未知领域的坦诚，极大地提升了这本书的可信度。它鼓励读者不要满足于已知的答案，而要敢于质疑和探索理论的边界。这种开放式的讨论，让阅读过程充满了**探索未知的兴奋感**，而不是被动接受既定知识的沉闷感。
评分内容非常详实
评分思想值得学习
评分思想值得学习
评分内容非常详实
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